<!DOCTYPE html><html lang="zh-CN" data-theme="light"><head><meta charset="UTF-8"><meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge"><meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1"><title>智慧农业——硬件设计 | XiaoZiYan</title><meta name="keywords" content="智慧农业,PCB,立创EDA"><meta name="author" content="XiaoZiYan"><meta name="copyright" content="XiaoZiYan"><meta name="format-detection" content="telephone=no"><meta name="theme-color" content="#ffffff"><meta name="description" content="智慧农业PCB立创EDA">
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18:28:48">2022-11-03</time></span><span class="post-meta-categories"><span class="post-meta-separator">|</span><i class="fas fa-inbox fa-fw post-meta-icon"></i><a class="post-meta-categories" href="/xiaoziyan/categories/%E6%99%BA%E6%85%A7%E5%86%9C%E4%B8%9A/">智慧农业</a><i class="fas fa-angle-right post-meta-separator"></i><i class="fas fa-inbox fa-fw post-meta-icon"></i><a class="post-meta-categories" href="/xiaoziyan/categories/%E6%99%BA%E6%85%A7%E5%86%9C%E4%B8%9A/PCB/">PCB</a><i class="fas fa-angle-right post-meta-separator"></i><i class="fas fa-inbox fa-fw post-meta-icon"></i><a class="post-meta-categories" href="/xiaoziyan/categories/%E6%99%BA%E6%85%A7%E5%86%9C%E4%B8%9A/PCB/%E7%AB%8B%E5%88%9BEDA/">立创EDA</a></span></div><div class="meta-secondline"><span class="post-meta-separator">|</span><span class="post-meta-pv-cv" id="" data-flag-title="智慧农业——硬件设计"><i class="far fa-eye fa-fw post-meta-icon"></i><span class="post-meta-label">阅读量:</span><span 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<h3 id="主控STM32F103c8t6原理图"><a href="#主控STM32F103c8t6原理图" class="headerlink" title="主控STM32F103c8t6原理图"></a>主控STM32F103c8t6原理图</h3><p><img src="http://xiaoziyan.top/images/image-20211008153919871.png" alt="主控MCU原理图"></p>
<h3 id="传感器接线"><a href="#传感器接线" class="headerlink" title="传感器接线"></a>传感器接线</h3><ul>
<li>温湿度传感器  <code>DHT11</code>  ：   数据线接PA8     电源接5V</li>
<li>土壤湿度传感器<code>mk227</code>  ：数据线接PA1     电源接5V</li>
<li><code>OLED</code>显示屏 ：    1(GND)：接GND   、 2(VCC)：接3.3V   、  3(CK)：接PA5   、   4(DI)：接PA7   、   5(RST)：接PB0   、   6(DC)：接PB1   、  7：GND：可以留空</li>
<li>光照度传感器<code>BH1750</code> ：   1(VCC)：接3.3V    、  2(GND)：接地      、   3(SCL)：PB6   、  4(SDA)：接PB7</li>
</ul>
<h3 id="STM32-模块IO口配置"><a href="#STM32-模块IO口配置" class="headerlink" title="STM32 模块IO口配置"></a>STM32 模块IO口配置</h3><ul>
<li><p>串口1 ：PA9、PA10  用于下载程序、调试程序</p>
</li>
<li><p>串口2：PA2、PA3   用于和NBIOT通讯</p>
</li>
</ul>
<h3 id="NBIOT模块原理图"><a href="#NBIOT模块原理图" class="headerlink" title="NBIOT模块原理图"></a>NBIOT模块原理图</h3><p><img src="http://xiaoziyan.top/images/image-20211008154247355.png" alt="上海移远BC20模块原理图"></p>
<h3 id="物联网卡模块"><a href="#物联网卡模块" class="headerlink" title="物联网卡模块"></a>物联网卡模块</h3><p><img src="http://xiaoziyan.top/images/image-20211008154638279.png" alt="物联网卡"></p>
<h3 id="USB模块原理图"><a href="#USB模块原理图" class="headerlink" title="USB模块原理图"></a>USB模块原理图</h3><p><img src="http://xiaoziyan.top/images/image-20211008154427433.png" alt="USB模块"></p>
<h3 id="电池电路原理图"><a href="#电池电路原理图" class="headerlink" title="电池电路原理图"></a>电池电路原理图</h3><p><img src="http://xiaoziyan.top/images/image-20211008154540655.png" alt="电池电路"></p>
<h3 id="PCB板"><a href="#PCB板" class="headerlink" title="PCB板"></a>PCB板</h3><p>​    <img src="http://xiaoziyan.top/images/image-20211008154817618.png" alt="PCB">    </p>
<h2 id="DHT11"><a href="#DHT11" class="headerlink" title="DHT11"></a>DHT11</h2><h3 id="引脚"><a href="#引脚" class="headerlink" title="引脚"></a>引脚</h3><p><img src="http://xiaoziyan.top/images/ia_100001432.png" alt="DHT11温湿度传感器引脚"></p>
<h3 id="通信"><a href="#通信" class="headerlink" title="通信"></a>通信</h3><blockquote>
<p>串口，单线双向<br> 一次通讯时间4ms左右</p>
</blockquote>
<h4 id="总体概览"><a href="#总体概览" class="headerlink" title="总体概览"></a>总体概览</h4><p>用户MCU发送一次开始信号后——》DHT11从低功耗模式转换到高速模式<br> 等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,<br> 采集数据后转换到低速模式</p>
<p><img src="http://xiaoziyan.top/images/ia_100001433.png" alt="通讯过程图"></p>
<h4 id="开始信号"><a href="#开始信号" class="headerlink" title="开始信号"></a>开始信号</h4><p>总线空闲状态为高电平<br> 主机把总线拉低（大于18毫秒，保证DHT11能检测到）等待DHT11响应,<br> DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号结束（主机拉高并延时等待），然后发送80us低电平响应信号.<br> 主机发送开始信号结束后,延时等待20-40us后, 读取DHT11的响应信号,（如果读取响应信号为高电平,则DHT11没有响应,请检查线路是否连接正常.）</p>
<p><img src="http://xiaoziyan.top/images/ia_100001434.png" alt="开始信号"></p>
<p>主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。</p>
<h4 id="数据格式"><a href="#数据格式" class="headerlink" title="数据格式"></a>数据格式</h4><blockquote>
<p>数据分小数部分和整数部分<br> 当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.<br> 一次完整的数据传输为40bit,高位先出。</p>
</blockquote>
<blockquote>
<p>数据格式:<br> 8bit湿度整数数据+<br> 8bit湿度小数数据+<br> 8bi温度整数数据+<br> 8bit温度小数数据+<br> 8bit校验和</p>
</blockquote>
<p>数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据”<br> 所得结果的末8位。</p>
<h4 id="数据传输"><a href="#数据传输" class="headerlink" title="数据传输"></a>数据传输</h4><ul>
<li>每一bit数据都以50us低电平时隙开始,</li>
<li>高电平的长短决定了数据位是0还是1.<ul>
<li>0:26us~28us</li>
<li>1:70us</li>
</ul>
</li>
<li>当最后一bit数据传送完毕后，DHT11拉低总线50us,</li>
<li>随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。</li>
</ul>
<p><img src="http://xiaoziyan.top/images/ia_100001435.png" alt="数字0信号表示方法"></p>
<p><img src="http://xiaoziyan.top/images/ia_100001436.png" alt="数字1信号表示方法"></p>
<h2 id="OLED显示屏"><a href="#OLED显示屏" class="headerlink" title="OLED显示屏"></a>OLED显示屏</h2><h3 id="产品参数"><a href="#产品参数" class="headerlink" title="产品参数"></a>产品参数</h3><ul>
<li>工作电压： 3.3V/5V</li>
<li>通信接口： 3-wire SPI, 4-wire SPI, I2C</li>
<li>屏幕类型： OLED</li>
<li>控制芯片： SSD1306</li>
<li>分辨率： 128*64(Pixel)</li>
<li>外形尺寸： 128*64(Pixel)</li>
<li>显示颜色: 黄蓝(双色块屏)</li>
<li>工作温度: -20°C ~ 70°C</li>
<li>存储温度: -30°C ~ 80°C</li>
<li>视角: &gt;160°</li>
</ul>
<h3 id="功能引脚"><a href="#功能引脚" class="headerlink" title="功能引脚"></a>功能引脚</h3><table>
<thead>
<tr>
<th>功能引脚</th>
<th>描述</th>
</tr>
</thead>
<tbody><tr>
<td>VCC</td>
<td>3.3V/5V电源正</td>
</tr>
<tr>
<td>GND</td>
<td>电源地</td>
</tr>
<tr>
<td>NC</td>
<td>NC</td>
</tr>
<tr>
<td>DIN</td>
<td>SPI数据输入</td>
</tr>
<tr>
<td>CLK</td>
<td>SPI时钟输入</td>
</tr>
<tr>
<td>CS</td>
<td>片选，低电平有效</td>
</tr>
<tr>
<td>D/C</td>
<td>数据/命令，低电平表示命令，高电平表示数据</td>
</tr>
<tr>
<td>RES</td>
<td>复位，低电平有效</td>
</tr>
</tbody></table>
<h3 id="硬件配置"><a href="#硬件配置" class="headerlink" title="硬件配置"></a>硬件配置</h3><p>OLED模块提供三种驱动接口：分别为3-wire SPI、4-wire SPI 和I2C接口，模块背面有两个可选择焊接的电阻， 通过电子的选择来选择相应的通信方式， 如图：</p>
<p><img src="http://xiaoziyan.top/images/0.96inch-OLED-B-3.jpg" alt="0.96inch-OLED-B-3"></p>
<p>模块出厂默认使用4线SPI通信模式， 即BS0，BS1默认接0（1和0不全代表电平，只是电阻接上或者接下的焊接方式，具体硬件链接见下表）：<br>注：上图为硬件上的焊接， 下表为实际的硬件连接</p>
<table>
<thead>
<tr>
<th>通信方式</th>
<th>BS1/BS0</th>
</tr>
</thead>
<tbody><tr>
<td>3-wire SPI</td>
<td>0/1</td>
</tr>
<tr>
<td>4-wire SPI</td>
<td>0/0</td>
</tr>
<tr>
<td>I2C</td>
<td>1/0</td>
</tr>
</tbody></table>
<p>具体硬件配置，如下：</p>
<ul>
<li>使用4线SPI：</li>
</ul>
<p>即出厂程序设置：BS0与BS1接0连接到地，DIN接0连接至树莓派MOSI，CLK接0连接至树莓派SCLK；</p>
<ul>
<li>使用3线SPI：</li>
</ul>
<p>BS0接1连接到VCC，BS1接0连接至GND，DIN接0连接至树莓派MOSI，CLK接0来连接至树莓派SCLK；</p>
<ul>
<li>使用I2C：</li>
</ul>
<p>BS0接0连接至GND，BS1接1连接至VCC（3.3V），DIN接0连接至树莓派SDA，CLK接1连接至树莓派SCL；<br>使用I2C时：DC的高低状态可以控制从设备的地址，如果接到了GND，那么I2C的7位地址为：0x3C;<br><strong>PS：程序默认SPI模式，需要切换模式请修改 DEV_Config.h 详见程序说明-底层硬件接口-接口选择</strong><br><strong>PS：使用STM32时，I2C例程使用的是模拟I2C，连线请注意</strong></p>
<h2 id="BH1750-光照度传感器"><a href="#BH1750-光照度传感器" class="headerlink" title="BH1750 光照度传感器"></a>BH1750 光照度传感器</h2><h3 id="芯片介绍"><a href="#芯片介绍" class="headerlink" title="芯片介绍"></a>芯片介绍</h3><p><code>BH1750</code>是一款数字型光强度传感器集成芯片。某宝上面很多写着GY30模块，那些其实也是用BH1750FVI芯片，只不过是它把BH1750FVI芯片以及外围的一些电路做到了一个板子上面，然后把BH1750FVI的通讯引脚引出来方便你们用单片机控制而已。（话说大部分国产芯片都是这个套路，把人家的芯片拿过来，加一点外围电路，然后重新包一层外壳，换个型号，就变成自己的产品了）<br>电路工作原理：如图1所示，BH1750的内部由光敏二极管、运算放大器、ADC采集、晶振等组成。PD二极管通过光生伏特效应将输入光信号转换成电信号，经运算放大电路放大后，由ADC采集电压，然后通过逻辑电路转换成16位二进制数存储在内部的寄存器中（注：进入光窗的光越强，光电流越大，电压就越大，所以通过电压的大小就可以判断光照大小，但是要注意的是电压和光强虽然是一一对应的，但不是成正比的，所以这个芯片内部是做了线性处理的，这也是为什么不直接用光敏二极管而用集成IC的原因）。BH1750引出了时钟线和数据线，单片机通过I2C协议可以与BH1750模块通讯，可以选择BH1750的工作方式，也可以将BH1750寄存器的光照度数据提取出来。</p>
<h4 id="引脚定义："><a href="#引脚定义：" class="headerlink" title="引脚定义："></a>引脚定义：</h4><table>
<thead>
<tr>
<th>引脚号</th>
<th>名称</th>
<th>说明</th>
</tr>
</thead>
<tbody><tr>
<td>1</td>
<td>VCC</td>
<td>供电电压源正极</td>
</tr>
<tr>
<td>2</td>
<td>SCL</td>
<td>IIC时钟线，时钟输入引脚，由MCU输出时钟</td>
</tr>
<tr>
<td>3</td>
<td>SDA</td>
<td>IIC数据线，双向IO口，用来传输数据</td>
</tr>
<tr>
<td>4</td>
<td>ADDR</td>
<td>IIC地址线，接GND时器件地址为0100011 ，接VCC时器件地址为1011100</td>
</tr>
<tr>
<td>5</td>
<td>GND</td>
<td>供电电压源负极</td>
</tr>
</tbody></table>
<h3 id="IIC通讯实例"><a href="#IIC通讯实例" class="headerlink" title="IIC通讯实例"></a>IIC通讯实例</h3><p>下面我们看一个实际的例子。图2是OPT3001通讯的读写过程，（OPT3001是我在项目中用到一款低功耗光照传感器，和BH1750类似，也是IIC通讯协议，感兴趣的同学可以看一下我发之前的博文，有讲解这个IC的驱动方式），看懂了这个图你就理解IIC的通讯方式了，你就可以当着博主的面大声地说“你写的博文有毛用，你说的我全都知道”，如果你还有不理解的地方，那么就坐下来好好听我解说吧。<br>首先，我们看一下IIC的写入过程，最左边先是有一个“Start by Master”，也就是单片机先给一个“起始信号”，然后后面接着传输了8位数据（1 0 0 0 1 A1 A0 R/W）。其中，“1 0 0 0 1 A1 A0”是器件地址，因为这里的器件地址有4个可选，所以用了A1和A0表示，（注：BH1750只有2个器件地址），“R/W”是读写位，上面我有说到，这里是写入，所以这里的R/W应该是一个“0”。 接着是“ACK by OPT3001”，这是从设备给主设备发的应答，就是说“你发的数据我收到了，你可以接着发了”，然后接下来的RA7-RA0是寄存器地址（因为寄存器不止一个所以要先发地址，告诉它你接下来要把数据存到哪里），再后面的D15-D0是两个字节的数据（这些数据就是存到前面发的那个地址的寄存器里面）。<br>读取的过程和写入类似，先是“起始信号”，再是器件地址+读写位，接着是应答，然后开始接收数据（单片机的IO口要从输出改成输入了），D15-D0是接收到两个字节的数据，“ACK by Master”是单片机给OPT3001发的应答。（只要是接收的一方都要发应答，不应答的话通讯就会结束，比如读取的第二个字节后面的“No ACK by Master”）</p>
<p><img src="http://xiaoziyan.top/images/20191214202311573.png"></p>
<p>好，如果你能坚持看到这里，那我敬你是条汉子！！如果你看懂了，那么恭喜你，如果没看懂，那也没关系，上面那是IIC一般的通讯方式，后面BH1750的通讯要更加简单。<br>(问：那你为什么不直接讲BH1750。答：我喜欢，你咬我呀，略略略….啪，略略啪，略别别….我错了。)</p>
<h3 id="BH1750的通讯过程"><a href="#BH1750的通讯过程" class="headerlink" title="BH1750的通讯过程"></a>BH1750的通讯过程</h3><p>其实前面之所以要先讲这个OPT3001而不是直接讲BH1750，是因为BH1750的IIC其实算是一个简化版的，不具有通用性，你学会了OPT3001的通讯方法，你再去驱动BH1750就很简单，相反，如果你只会驱动BH1750，那么换成别的IIC的芯片你就不一定会了。<br>好了，接下来我们来看一下BH1750的通讯，BH1750的通讯过程可以分成5步，中间3步如图3所示。<br>(啪啪，问：为什么要用英文的图，别以为我不知道有中文版的手册，说你是不是在装*。答：冤枉，真不是，那个中文版的图太糊了，而且英文版其实也不影响大家去看，老实说我是一个英语学渣，我还写了一篇博文讲述一个学渣如何看懂英文数据手册，有兴趣的同学可以看一下。真不是打广告哦。)</p>
<p><img src="http://xiaoziyan.top/images/2019121420244267.png"></p>
<h4 id="第1步：发送上电命令。（上电命令是0x01）。"><a href="#第1步：发送上电命令。（上电命令是0x01）。" class="headerlink" title="第1步：发送上电命令。（上电命令是0x01）。"></a>第1步：发送上电命令。（上电命令是0x01）。</h4><p>因为这里没有图，我就不详细说了，发送的过程和第2步基本一致。就是把测量命令(0x10)改成上电命令(0x01)。</p>
<h4 id="第2步：发送测量命令。"><a href="#第2步：发送测量命令。" class="headerlink" title="第2步：发送测量命令。"></a>第2步：发送测量命令。</h4><p>下面图片上的例子，ADDR引脚是接GND的，发送的测量命令是“连续高分辨率测量(0x10)”。<br>发送数据的过程和之前讲的OPT3001写入的过程基本一样，先是“起始信号(ST)”，接着是“器件地址+读写位”（器件地址我在上面引脚定义那里有写），然后是应答位，紧接着就是测量的命令“00010000”（关于测量命令，下面会详细说明），然后应答，最后是“结束信号(SP)”。（相比于OPT3001的写入过程，BH1750少了一个发送寄存器地址的步骤，因为它只有一个寄存器，所以就没必要了）</p>
<h4 id="第3步：等待测量结束。"><a href="#第3步：等待测量结束。" class="headerlink" title="第3步：等待测量结束。"></a>第3步：等待测量结束。</h4><p>测量的时间手册上面有写，我这里就不列出来了，高分辨率连续测量需要等待的时间最长，手册上面写的是平均120ms，最大值180ms，所以为了保证每次读取到的数据都是最新测量的，程序上面可以延时200ms以上，当然也不用太长，浪费时间。如果你用别的测量模式，等待时间都比这个模式要短。</p>
<h4 id="第4步：读取数据。"><a href="#第4步：读取数据。" class="headerlink" title="第4步：读取数据。"></a>第4步：读取数据。</h4><p>先是“起始信号(ST)”，接着是“器件地址+读写位”，然后是应答位，紧接着接收1个字节的数据（单片机在这个时候要把SDA引脚从输出改成输入了），然后给BH1750发送应答，继续接收1个字节数据，然后不应答（因为我们接收的数据只有2个字节，收完就可以结束通讯了），最后是“结束信号(SP)”。</p>
<h4 id="第5步：计算结果。"><a href="#第5步：计算结果。" class="headerlink" title="第5步：计算结果。"></a>第5步：计算结果。</h4><p>接收完两个字节还不算完成，因为这个数据还不是测量出来的光照强度值，我们还需要进行计算，计算公式是：光照强度 =(寄存器值[15:0] * 分辨率) / 1.2 （单位：勒克斯lx）<br>因为我们从BH1750寄存器读出来的是2个字节的数据，先接收的是高8位[15:8]，后接收的是低8位[7:0]，所以我们需要先把这2个字节合成一个数，然后乘上分辨率，再除以1.2即可得到光照值。<br>例如：我们读出来的第1个字节是0x12(0001 0010)，第2个字节是0x53(0101 0011)，那么合并之后就是0x1253(0001 0010 0101 0011)，换算成十进制也就是4691，乘上分辨率（我用的分辨率是1），再除以1.2，最后等于3909.17 lx。</p>
<h3 id="BH1750的命令"><a href="#BH1750的命令" class="headerlink" title="BH1750的命令"></a>BH1750的命令</h3><p>BH1750所有的命令都在图4。这次我用的是中文版的图，方便大家看，有点糊勿怪。 这里的指令虽然多，但是实际上如果仅仅是测光照值，只用两条就够了，通电指令和测量指令。这里的几条测量指令我就不详细说了，手册上是有讲的，如果后面你们需要的话我再补上吧。寄存器也只有一个，没什么好说的。</p>
<p><img src="http://xiaoziyan.top/images/20191214202549750.png"></p>
<h2 id="土壤湿度传感器"><a href="#土壤湿度传感器" class="headerlink" title="土壤湿度传感器"></a>土壤湿度传感器</h2><p>土壤湿度传感器，又名土壤水分传感器。顾名思义，主要用来测量土壤相对含水量，做土壤墒情监测。在智能农业，农业灌溉和林业防护等领域极广。该传感器价格低廉，如果想在家制作一个简易的智能自动化作物灌溉系统，有了它，再加上温湿度传感器、STM32/Arduino就可以轻松完成。</p>
<p>常见的土壤传感器分为两类，电阻型和电容型土壤湿度传感器。但原理大同小异，都是测量土壤中水分的体积含量，并以电压表示水分值。</p>
<p><strong>（一）电阻型土壤湿度传感器</strong></p>
<p>常见的有传感器型号有YL-69（下图左）和FC-28（下图右）。这是一种低技术含量的传感器这类传感器由两部分组成，带探针的传感器，A to D（模拟信号转数字信号）电子板（校准灵敏度主板），两者用母对母杜邦线连接。        </p>
<p><img src="http://xiaoziyan.top/images/2047573-20200624155718415-206615134.png">      </p>
<p>​        它根据土壤的介电常数（土壤的导电能力）来估计土壤体积水含量，工作时，使用两个探针让电流通过土壤，然后读取电阻来获得湿度水平。水分越多，土壤导电越容易(电阻越小)，而土壤干燥，导电越差(电阻越大)。土壤中的湿度是一个连续变化的一系列值，为模拟信号，使用A to D接线板之后可以将从环境中得来的模拟信号转成数字信号，在该板上有两个指示灯，PWR-LED和DO-LED，前者检测是否插好电源，如果电源的正负极连接正确，则会亮起，如下图（左）所示。在这里我使用的是YL-69型号，灯为绿色，也有一些厂商生产的传感器指示灯为红色。该传感器在输出数字信号时，可以使用改锥调节板上的电位计（蓝色中间有十字架的部位）来提前设定阈值大小，一旦土壤湿度达到或大于阈值，则DO-LED亮起，如下图（中)所示。</p>
<p> 电子板从左到右的标记为AO、DO、GND、VCC，如下图（右）所示。AO和DO为信号引脚，如果需要模拟信号，则连接AO，输出的模拟值是介于所提供的电压值到0V间的变化的电压值，如果输出0V，则代表土壤导电性不好，即水分含量低，可以用这个电压值来估计土壤湿度。如果需要数字信号输出则连接DO，简单的输出0和1，可直接通过信号灯判断土壤中水分是否低于阈值，高于则“开”，低则“关”。GND表示接地，VCC连接电源，但在这个项目中，我们将单独利用模拟输出。</p>
<p><img src="http://xiaoziyan.top/images/2047573-20200624155936455-703921753.png">        </p>
<p> 该传感器的优点是价格低廉，且有指示灯，观察方便，但由于土壤环境是酸性的（acidic）,随着时间的推移，土壤里的化学物质会使得探针氧化（oxidize）导致测量不准确，所以需要时不时的进行更换以保证测量的准确性。</p>
<p><strong>（二）电容型传感器</strong></p>
<p>相比较前一类型的传感器，这类传感器就显得“光秃秃”了，只有一个组件，没有指示灯，且只能输出模拟信号。它区别于电阻传感器，利用电容感应原理来检测土壤湿度，避免了电阻式传感器极易被腐蚀的问题，生命周期较长，缺点是不能用指示灯判断传感器是否正常工作，它同时只提供模拟信号。如图设计DF Robot的一款传感器，内置稳压芯片，支持3.3V-5.5V宽电压工作。DFRobot-Gravity接口具有兼容性，可直接和Gravity IO扩展板相连接。输出电压为0-3VDC。 </p>
<p><img src="http://xiaoziyan.top/images/2047573-20200623154129308-1403941330.png"></p>
<p>在自动化浇灌系统中，湿度传感器用于测量土壤中水分，可以提前预设一个阈值，一旦土壤中的水分低于此阈值，则启动连接着蓄水池（家用拿矿泉水瓶装满水替代即可）的水泵喷水，等到水分值超过预设值，则水泵暂停工作。</p>
<a class="btn-beautify button--animated block right larger" href="https://xiaoziyanxiaoludan.gitee.io/xiaoziyan/2021/08/03/%E6%99%BA%E6%85%A7%E5%86%9C%E4%B8%9A%E9%A9%B1%E5%8A%A8%E7%A8%8B%E5%BA%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/" 
  title="智慧农业驱动程序开发"><i class="far fa-hand-point-right"></i><span>智慧农业驱动程序开发</span></a>

</article><div class="post-copyright"><div class="post-copyright__author"><span class="post-copyright-meta">文章作者: </span><span class="post-copyright-info"><a href="mailto:undefined">XiaoZiYan</a></span></div><div class="post-copyright__type"><span class="post-copyright-meta">文章链接: </span><span class="post-copyright-info"><a target="_blank" rel="noopener" href="https://baidu.cm">https://baidu.cm</a></span></div><div class="post-copyright__notice"><span class="post-copyright-meta">版权声明: </span><span class="post-copyright-info">本博客所有文章除特别声明外，均采用 <a href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/" target="_blank">CC BY-NC-SA 4.0</a> 许可协议。转载请注明来自 <a href="https://xiaoziyanxiaoludan.gitee.io/xiaoziyan" target="_blank">XiaoZiYan</a>！</span></div></div><div class="tag_share"><div class="post-meta__tag-list"><a class="post-meta__tags" href="/xiaoziyan/tags/%E6%99%BA%E6%85%A7%E5%86%9C%E4%B8%9A/">智慧农业</a><a class="post-meta__tags" href="/xiaoziyan/tags/PCB/">PCB</a><a 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class="toc-number">2.</span> <span class="toc-text">DHT11</span></a><ol class="toc-child"><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#%E5%BC%95%E8%84%9A"><span class="toc-number">2.1.</span> <span class="toc-text">引脚</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#%E9%80%9A%E4%BF%A1"><span class="toc-number">2.2.</span> <span class="toc-text">通信</span></a><ol class="toc-child"><li class="toc-item toc-level-4"><a class="toc-link" href="#%E6%80%BB%E4%BD%93%E6%A6%82%E8%A7%88"><span class="toc-number">2.2.1.</span> <span class="toc-text">总体概览</span></a></li><li class="toc-item toc-level-4"><a class="toc-link" href="#%E5%BC%80%E5%A7%8B%E4%BF%A1%E5%8F%B7"><span class="toc-number">2.2.2.</span> <span class="toc-text">开始信号</span></a></li><li class="toc-item toc-level-4"><a class="toc-link" href="#%E6%95%B0%E6%8D%AE%E6%A0%BC%E5%BC%8F"><span class="toc-number">2.2.3.</span> <span class="toc-text">数据格式</span></a></li><li class="toc-item toc-level-4"><a class="toc-link" href="#%E6%95%B0%E6%8D%AE%E4%BC%A0%E8%BE%93"><span class="toc-number">2.2.4.</span> <span class="toc-text">数据传输</span></a></li></ol></li></ol></li><li class="toc-item toc-level-2"><a class="toc-link" href="#OLED%E6%98%BE%E7%A4%BA%E5%B1%8F"><span class="toc-number">3.</span> <span class="toc-text">OLED显示屏</span></a><ol class="toc-child"><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#%E4%BA%A7%E5%93%81%E5%8F%82%E6%95%B0"><span class="toc-number">3.1.</span> <span class="toc-text">产品参数</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#%E5%8A%9F%E8%83%BD%E5%BC%95%E8%84%9A"><span class="toc-number">3.2.</span> <span class="toc-text">功能引脚</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#%E7%A1%AC%E4%BB%B6%E9%85%8D%E7%BD%AE"><span class="toc-number">3.3.</span> <span class="toc-text">硬件配置</span></a></li></ol></li><li class="toc-item toc-level-2"><a class="toc-link" href="#BH1750-%E5%85%89%E7%85%A7%E5%BA%A6%E4%BC%A0%E6%84%9F%E5%99%A8"><span class="toc-number">4.</span> <span class="toc-text">BH1750 光照度传感器</span></a><ol class="toc-child"><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#%E8%8A%AF%E7%89%87%E4%BB%8B%E7%BB%8D"><span class="toc-number">4.1.</span> <span class="toc-text">芯片介绍</span></a><ol class="toc-child"><li class="toc-item toc-level-4"><a class="toc-link" href="#%E5%BC%95%E8%84%9A%E5%AE%9A%E4%B9%89%EF%BC%9A"><span class="toc-number">4.1.1.</span> <span class="toc-text">引脚定义：</span></a></li></ol></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#IIC%E9%80%9A%E8%AE%AF%E5%AE%9E%E4%BE%8B"><span class="toc-number">4.2.</span> <span class="toc-text">IIC通讯实例</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#BH1750%E7%9A%84%E9%80%9A%E8%AE%AF%E8%BF%87%E7%A8%8B"><span class="toc-number">4.3.</span> <span class="toc-text">BH1750的通讯过程</span></a><ol class="toc-child"><li class="toc-item toc-level-4"><a class="toc-link" href="#%E7%AC%AC1%E6%AD%A5%EF%BC%9A%E5%8F%91%E9%80%81%E4%B8%8A%E7%94%B5%E5%91%BD%E4%BB%A4%E3%80%82%EF%BC%88%E4%B8%8A%E7%94%B5%E5%91%BD%E4%BB%A4%E6%98%AF0x01%EF%BC%89%E3%80%82"><span class="toc-number">4.3.1.</span> <span class="toc-text">第1步：发送上电命令。（上电命令是0x01）。</span></a></li><li class="toc-item toc-level-4"><a class="toc-link" href="#%E7%AC%AC2%E6%AD%A5%EF%BC%9A%E5%8F%91%E9%80%81%E6%B5%8B%E9%87%8F%E5%91%BD%E4%BB%A4%E3%80%82"><span class="toc-number">4.3.2.</span> <span class="toc-text">第2步：发送测量命令。</span></a></li><li class="toc-item toc-level-4"><a class="toc-link" href="#%E7%AC%AC3%E6%AD%A5%EF%BC%9A%E7%AD%89%E5%BE%85%E6%B5%8B%E9%87%8F%E7%BB%93%E6%9D%9F%E3%80%82"><span class="toc-number">4.3.3.</span> <span class="toc-text">第3步：等待测量结束。</span></a></li><li class="toc-item toc-level-4"><a class="toc-link" href="#%E7%AC%AC4%E6%AD%A5%EF%BC%9A%E8%AF%BB%E5%8F%96%E6%95%B0%E6%8D%AE%E3%80%82"><span class="toc-number">4.3.4.</span> <span class="toc-text">第4步：读取数据。</span></a></li><li class="toc-item toc-level-4"><a class="toc-link" href="#%E7%AC%AC5%E6%AD%A5%EF%BC%9A%E8%AE%A1%E7%AE%97%E7%BB%93%E6%9E%9C%E3%80%82"><span class="toc-number">4.3.5.</span> <span class="toc-text">第5步：计算结果。</span></a></li></ol></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#BH1750%E7%9A%84%E5%91%BD%E4%BB%A4"><span class="toc-number">4.4.</span> <span class="toc-text">BH1750的命令</span></a></li></ol></li><li class="toc-item toc-level-2"><a class="toc-link" href="#%E5%9C%9F%E5%A3%A4%E6%B9%BF%E5%BA%A6%E4%BC%A0%E6%84%9F%E5%99%A8"><span class="toc-number">5.</span> <span class="toc-text">土壤湿度传感器</span></a></li></ol></div></div></div></div></main><footer id="footer"><div id="footer-wrap"><div class="copyright">&copy;2020 - 2022 By XiaoZiYan</div><div class="framework-info"><span>框架 </span><a target="_blank" rel="noopener" href="https://hexo.io">Hexo</a><span class="footer-separator">|</span><span>主题 </span><a target="_blank" rel="noopener" href="https://github.com/jerryc127/hexo-theme-butterfly">Butterfly</a></div><div class="footer_custom_text"><p><a style="margin-inline:5px"target="_blank" href="https://hexo.io/"> <img src="https://img.shields.io/badge/Frame-Hexo-blue?style=flat&logo=hexo" title="博客框架为 Hexo" alt="HEXO"></a><a style="margin-inline:5px"target="_blank"href="https://butterfly.js.org/"> <img src="https://img.shields.io/badge/Theme-Butterfly-6513df?style=flat&logo=bitdefender" title="主题采用 Butterfly" alt="Butterfly"></a><a style="margin-inline:5px"target="_blank" href="https://www.jsdelivr.com/"> <img src="https://img.shields.io/badge/CDN-jsDelivr-orange?style=flat&logo=jsDelivr" title="本站使用 Jsdelivr 为静态资源提供CDN加速" alt="Jsdelivr"></a><a style="margin-inline:5px"target="_blank" href="https://github.com/"> <img src="https://img.shields.io/badge/Source-gitee-d021d6?style=flat&logo=Gitee" title="本站项目由 Gitee 托管" alt="Gitee"></a><a style="margin-inline:5px"target="_blank"href="http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/"> <img src="https://img.shields.io/badge/Copyright-BY--NC--SA%204.0-d42328?style=flat&logo=Claris" alt="img" title="本站采用知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享4.0国际许可协议进行许可"></a></p></div></div></footer></div><div id="rightside"><div id="rightside-config-hide"><button id="readmode" type="button" title="阅读模式"><i class="fas fa-book-open"></i></button><button id="darkmode" type="button" title="浅色和深色模式转换"><i class="fas fa-adjust"></i></button><button id="hide-aside-btn" type="button" title="单栏和双栏切换"><i class="fas fa-arrows-alt-h"></i></button></div><div id="rightside-config-show"><button id="rightside_config" type="button" title="设置"><i class="fas fa-cog fa-spin"></i></button><button class="close" id="mobile-toc-button" type="button" title="目录"><i class="fas fa-list-ul"></i></button><button id="go-up" type="button" title="回到顶部"><i class="fas fa-arrow-up"></i></button></div></div><div><script src="/xiaoziyan/js/utils.js"></script><script src="/xiaoziyan/js/main.js"></script><script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/instant.page/instantpage.min.js" type="module"></script><script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/node-snackbar/dist/snackbar.min.js"></script><script>function panguFn () {
  if (typeof pangu === 'object') pangu.autoSpacingPage()
  else {
    getScript('https://cdn.jsdelivr.net/npm/pangu/dist/browser/pangu.min.js')
      .then(() => {
        pangu.autoSpacingPage()
      })
  }
}

function panguInit () {
  if (false){
    GLOBAL_CONFIG_SITE.isPost && panguFn()
  } else {
    panguFn()
  }
}

document.addEventListener('DOMContentLoaded', panguInit)</script><script>var preloader = {
  endLoading: () => {
    document.body.style.overflow = 'auto';
    document.getElementById('loading-box').classList.add("loaded")
  },
  initLoading: () => {
    document.body.style.overflow = '';
    document.getElementById('loading-box').classList.remove("loaded")

  }
}
window.addEventListener('load',preloader.endLoading())</script><div class="js-pjax"></div><script src="./js/sakura.js"></script><canvas class="fireworks" mobile="false"></canvas><script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/butterfly-extsrc@1/dist/fireworks.min.js"></script><script defer="defer" id="ribbon" src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/butterfly-extsrc@1/dist/canvas-ribbon.min.js" size="150" alpha="0.6" zIndex="-1" mobile="false" data-click="true"></script><script async data-pjax src="//busuanzi.ibruce.info/busuanzi/2.3/busuanzi.pure.mini.js"></script></div><!-- hexo injector body_end start --><script data-pjax>function electric_clock_injector_config(){
                var parent_div_git = document.getElementsByClassName('sticky_layout')[0];
                var item_html = '<div class="card-widget card-clock"><div class="card-glass"><div class="card-background"><div class="card-content"><div id="hexo_electric_clock"><img id="card-clock-loading" src="https://cdn.jsdelivr.net/gh/Zfour/Butterfly-clock/clock/images/weather/loading.gif" style="height: 120px; width: 100%;" data-ll-status="loading" class="entered loading"></div></div></div></div></div>';
                console.log('已挂载electric_clock')
                // parent_div_git.innerHTML=item_html+parent_div_git.innerHTML // 无报错，但不影响使用(支持pjax跳转)
                parent_div_git.insertAdjacentHTML("afterbegin",item_html) // 有报错，但不影响使用(支持pjax跳转)
            }if( document.getElementsByClassName('sticky_layout')[0] && (location.pathname ==='all'|| 'all' ==='all')){

            electric_clock_injector_config()
        } </script><script src="https://pv.sohu.com/cityjson?ie=utf-8"></script><script data-pjax  src="https://cdn.jsdelivr.net/gh/Zfour/hexo-electric-clock@1.0.6/clock.js"></script><!-- hexo injector body_end end --></body></html>